视频编解码二：视频编解码基础知识

播放视频流程.png

第一点：一个视频播放流程？

通常看到视频格式：mp4、mov、flv、wmv等等…
称之为：封装格式

第二点：视频播放器

• 两种模式播放器
  • 第一种：可视化界面播放器（直接用户直观操作->简单易懂）
    腾讯视频、爱奇艺视频、QQ影音、暴风影音、快播、优酷等等…
  • 第二种：非可视化界面播放器->命令操作播放器->用户看不懂，使用起来非常麻烦
    FFmpeg->ffplay（命令）播放器（内置播放器）
    vlc播放器、mplayer播放器

第三点：播放器信息查看工具

• 整个视频信息：MediaInfo工具->帮助我们查看视频完整信息
• 二进制查看信息：直接查看视频二进制数据（0101010）->UItraEdit
• 视频单项信息
  • 封装格式信息工具->Elecard Format Analyzer
  • 视频编码信息工具->Elecard Stream Eye
  • 视频像素信息工具->YUVPlayer
  • 音频采样数据工具->Adobe Audition

第四点：音视频->封装格式？

• 1、封装格式：mp4、mov、flv、wmv等等… 封装格式列表.png

• 2、封装格式作用？

  
  
  

  视频流+音频流 在一个文件中

• 3、MPEG2-TS格式？

  
  

视频压缩数据格式：MPEG2-TS
特定：数据排版，不包含头文件，数据大小固定（188byte）的TS-Packet

• 4、FLV格式？
  

  优势：由于它形成的文件极小、加载速度极快，使得网络观看视频文件成为可能，它的出现有效地解决了视频文件导入Flash后，使导出的SWF文件体积庞大，不能在网络上很好的使用等问题。

• 文件结构：FLV是一个二进制文件，由文件头（FLV header）和很多tag组成。tag又可以分成三类：audio,video,script，分别代表音频流，视频流，脚本流（关键字或者文件信息之类）。
  FLV文件=FLV头文件+ tag1+tag内容1 + tag2+tag内容2 + ...+... + tagN+tag内容N。
  FLV头文件:(9字节)
  1-3： 前3个字节是文件格式标识(FLV 0x46 0x4C 0x56).
  4-4： 第4个字节是版本（0x01）
  5-5： 第5个字节的前5个bit是保留的必须是0.
  6-9: 第6-9的四个字节还是保留的.其数据为 00000009 .
  整个文件头的长度，一般是9（3+1+1+4）

第五点：视频编码数据了解一下

• 1、视频编码作用？
  将视频像素数据（YUV、RGB）进行压缩成为视频码流，从而降低视频数据量。（减小内存暂用）

• 2、视频编码格式有哪些？

  
  视频编码格式.png

• 3、H.264视频压缩数据格式？

  
  H.264格式.png

H.264是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的，其编解码流程主要包括5个部分：帧间和帧内预测（Estimation）、变换（Transform）和反变换、量化（Quantization）和反量化、环路滤波（Loop Filter）、熵编码（Entropy Coding）。

H.264标准的主要目标是：与其它现有的视频编码标准相比，在相同的带宽下提供更加优秀的图象质量。通过该标准，在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准（MPEG2）提高了2倍左右。

第六点：音频编码数据？

音频编码格式分析.png

• 1、音频编码作用？
  将音频采样数据（PCM格式）进行压缩成为音频码流，从而降低音频数据量。（减小内存暂用）
• 2、音频编码格式有哪些？
  AAC、MP3等等…
• 3、AAC格式？
  AAC，全称Advanced Audio Coding，是一种专为声音数据设计的文件压缩格式。与MP3不同，它采用了全新的算法进行编码，更加高效，具有更高的“性价比”。利用AAC格式，可使人感觉声音质量没有明显降低的前提下，更加小巧。苹果ipod、诺基亚手机支持AAC格式的音频文件。
  • 优点：相对于mp3，AAC格式的音质更佳，文件更小。
  • 不足：AAC属于有损压缩的格式，与时下流行的APE、FLAC等无损格式相比音质存在“本质上”的差距。加之，传输速度更快的USB3.0和16G以上大容量MP3正在加速普及，也使得AAC头上“小巧”的光环不复存在。
    ①提升的压缩率：可以以更小的文件大小获得更高的音质；
    ②支持多声道：可提供最多48个全音域声道；
    ③更高的解析度：最高支持96KHz的采样频率；
    ④提升的解码效率：解码播放所占的资源更少；

第七点：视频像素数据？

• 1、作用？
  保存了屏幕上面每一个像素点的值
• 2、视频像素数据格式种类？
  常见格式：RGB24、RGB32、YUV420P、YUV422P、YUV444P等等…一般最常见：YUV420P
• 3、视频像素数据文件大小计算？
  例如：RGB24高清视频体积？（1个小时时长）
  体积：3600 * 25 * 1920 * 1080 * 3 = 559GB（非常大）
  假设：帧率25HZ，采样精度8bit，3个字节
• 4、YUV播放器
  人类：对色度不敏感，对亮度敏感
  Y表示：亮度
  UV表示：色度

第八点：音频采样数据格式？

• 1、作用？
  保存了音频中的每一个采样点值

• 2、音频采样数据文件大小计算？
  例如：1分钟PCM格式歌曲
  体积：60 * 44100 * 2 * 2 = 11MB
  分析：60表示时间，44100表示采样率（一般情况下，都是这个采样率，人的耳朵能够分辨的声音），2表示声道数量，2表示采样精度16位 = 2字节

• 3、音频采样数据查看工具？

• 4、什么是PCM编码格式？
  　PCM中文称脉冲编码调制(Pulse Code Modulation)，是70年代末发展起来的，记录媒体之一的CD，在80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。脉码调制的音频格式也被DVD-A所采用，它支持立体声和5.1环绕声，1999年由DVD讨论会发布和推出的。脉冲编码调制的比特率，从14-bit发展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit；采样频率从44.1kHz发展到192kHz。
  对于我们最常说的“无损音频”来说，一般都是指传统CD格式中的16bit/44.1kHz采样率的文件格式，而知所以称为无损压缩，也是因为其包含了20Hz-22.05kHz这个完全覆盖人耳可闻范围的频响频率而得名.